DE202005017312U1

DE202005017312U1 - Oil circuit in rear axle unit of tractor, comprising pump moving used oil upstream to start of circuit

Info

Publication number: DE202005017312U1
Application number: DE200520017312
Authority: DE
Original assignee: AGCO GmbH and Co
Current assignee: AGCO GmbH and Co
Priority date: 2005-11-05
Filing date: 2005-11-05
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2015-11-06

Abstract

The rear axle comprises several housings with chambers (19, 23, 25) positioned behind each other and accommodating a transmission unit (8) and a brake unit (13). The components of the units are guided through oil consecutively moving from a chamber of a high level (20) to the next lower level (24, 27, 28) and back to the start by a pump. Oil is cast away from a rotating brake disk (15) surrounded by a ring chamber (29) collecting and removing the oil. The oil is moved to the upstream chamber (23) keeping the level within the chamber (23) constant.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölkreis in der Hinterachse von Nutzfahrzeugen, insbesondere Ackerschleppern, wobei die Hinterachse mehrere hintereinander liegende Gehäuse mit Kammern aufweist, in denen Getriebe und eine Bremse untergebracht sind, die in Öl eintauchen, das ausgehend von einer Kammer mit einem höchsten Ölniveau über die benachbarten Kammern mit jeweils niedrigerem Ölniveau zu einer Kammer mit dem niedrigsten Ölniveau fließt, aus der es mittels einer Pumpe in die Kammer mit dem höchsten Ölniveau zurückgefördert wird, und wobei die Bremse eine in Öl eintauchende und bei fahrendem Fahrzeug Öl radial abschleudernde Bremsscheibe aufweist, die von einer das abgeschleuderte Öl aufnehmenden und abführenden Ringkammer umgeben ist.The The invention relates to an oil circuit in the rear axle of commercial vehicles, in particular farm tractors, the rear axle with several consecutive housing Having chambers housing transmissions and a brake, in oil immerse, starting from a chamber with a highest oil level on the adjacent chambers each having a lower oil level to a chamber with the lowest oil level flows out it by means of a pump in the chamber with the highest oil level is promoted back, and the brake being in oil submerged and with the vehicle running oil radial ejection disc that of a the centrifuged oil receiving and discharging annular chamber is surrounded.

Um die Versorgung von hintereinander liegenden, im Ölbad laufenden Getrieben mit Schmier- und Kühlöl sicherzustellen ist es bekannt, den Getrieben stufenweis abgesenkte Ölniveaus zuzuordnen und einen Ölfluss vom Getriebe mit einem höheren Ölniveau zum benachbarten Getriebe mit niedrigerem Ölniveau herzustellen (US-PS 18 58 533). Es ist auch bekannt, zwischen hintereinanderliegenden Getrieben ohne stufenweise Absenkung ihres Ölniveaus eine Bremse anzuordnen. Eine solche Anordnung geht beispielsweise aus der DE 40 21 188 C2 hervor. Dort ist in einem Achsgehäuse für Ackerschlepper im Kraftfluss hinter dem Achsdifferenzial als Betriebsbremse eine Bremsscheibe angeordnet. Das Achsdifferential und die Bremsscheibe sind zur Bildung zweier getrennter Ölsümpfe durch eine Zwischenwand voneinander getrennt, in der ein tiefgelegener Durchbruch sicherstellt, dass das Ölniveau beider Sümpfe eine gleiche Höhe aufweist. Beide Ölsümpfe können daher als ein einziger Ölsumpf aufgefasst werden. Von der Bremsscheibe abgeschleudertes Öl wird in einem Ölsammelkanal gesammelt und über Abflusskanäle diesem einzigen Ölsumpf zugeführt. Dies erfolgt dadurch, dass das Öl durch eine geeignete Verlegung der Abflusskanäle entweder in den Ölsumpf des Differenzialgetriebes oder den Ölsumpf der Bremse eingeleitet wird.To ensure the supply of consecutive, running in the oil bath gearboxes with lubricating and cooling oil, it is known to assign the gearbox gradually lowered oil levels and produce an oil flow from the transmission with a higher oil level to the adjacent gearbox with lower oil level (US-PS 18 58 533 ). It is also known to arrange a brake between successive gears without gradually lowering their oil level. Such an arrangement is for example from the DE 40 21 188 C2 out. There, a brake disk is arranged in an axle housing for farm tractors in the power flow behind the axle differential as a service brake. The axle differential and the brake disc are separated by an intermediate wall to form two separate oil sumps, in which a deep breakthrough ensures that the oil level of both sumps is equal in height. Both oil sumps can therefore be considered as a single oil sump. Oil thrown off the brake disc is collected in an oil collection channel and fed via discharge channels to this single oil sump. This is done by the oil is introduced by a suitable installation of the drainage channels either in the oil sump of the differential gear or the oil sump of the brake.

Es besteht der Wunsch, eine Bremse dieser Bauart in Verbindung mit einer Kaskadenschmierung einzusetzen, wie sie Eingangs beschrieben ist. Bei einer Kaskadenschmierung fließt das Öl in einer Richtung und es liegt nahe, das von der Bremsscheibe abgeschleuderte Öl dem stromabwärts liegenden Ölsumpf zuzuführen, von wo aus es mittels einer Pumpe in den Ölsumpf mit dem höchsten Ölniveau zurückgefördert wird. Eine solche Pumpe muss daher auf ein Fördervolumen ausgelegt sein, das den Bedarf der Bremse und der nachgeordneten Getriebe deckt. Aus Kosten- und Platzgründen wird der Einsatz von Pumpen angestrebt, deren Fördervolumen geringer ist als die von der Bremse abgezweigte Ölmenge. Damit besteht aber die Gefahr, dass das Ölniveau im Bremsgehäuse unzulässig weit absinkt und die Schmierung und Kühlung der Bremse beeinträchtigt wird.It There is a desire to use a brake of this type in conjunction with to use a cascade lubrication, as described at the beginning is. In a cascade lubrication, the oil flows in one direction and it it is reasonable to supply the oil thrown off the brake disk to the downstream oil sump of where it is returned by means of a pump in the oil sump with the highest oil level. Such a pump must therefore be designed for a delivery volume, that covers the needs of the brake and the downstream gears. From cost and space limitations The aim is the use of pumps whose delivery volume is less than the amount of oil diverted from the brake. But there is a risk that the oil level in the brake housing inadmissible far drops and the lubrication and cooling the brake is impaired becomes.

Demnach besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Schmierölkreis der Eingangs beschriebenen Art so auszubilden, dass zum Zurückfördern des Öles aus der Kammer mit dem niedrigsten Ölniveau in die Kammer mit dem höchsten Ölniveau eine Pumpe einfacher Bauart und geringer Leistung eingesetzt werden kann.Therefore The object of the invention is a lubricating oil circuit of Input type described in such a way that to return the oil from the chamber with the lowest oil level in the chamber with the highest oil level a pump of simple design and low power can be used can.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass das von der Bremsscheibe abgeschleuderte Öl von der Ringkammer auf die Seite der Bremsscheibe in die Kammer der Bremse zurückgeführt wird, die, bezogen auf die Fließrichtung des Öles in der Hinterachse, stromaufwärts liegt. Dieses Merkmal ist zwar durch die o. g. Druckschrift an sich bekannt, jedoch wurde es gleichwertig einem Merkmal gestellt, nach dem das von der Bremsscheibe abgeschleuderte Schmieröl der Kammer mit dem folgenden Getriebe zugeführt wird. Insbesondere bestand der Zweck dieses Merkmals nicht darin, bei einer Kaskadenschmierung die notwendige Förderleistung der Pumpe zu verringern. Dementsprechend wird durch die Erfindung sichergestellt, dass eine Pumpe zur Anwendung gelangen kann, die gerade in der Lage ist, soviel Öl zu fördern, wie zur Schmierung und Kühlung der beteiligten Getriebe und der nicht betätigten Bremse notwendig ist. Trotzdem ist bei einer Bremsung eine ausreichende Schmierung und Kühlung der Bremsscheibe gegeben, da das von der Bremsscheibe abgeschleuderte Öl nicht direkt in die nächste in Fließrichtung des Ölkreises gelegene Kammer geleitet, sondern erneut der Kammer zugeführt wird, aus der es entnommen wurde. Daher kann das Ölniveau in dieser Kammer nie unzulässig absinken.to solution This task is proposed that of the brake disc thrown off oil from the annular chamber to the side of the brake disc in the chamber the brake is returned, the, based on the flow direction of the oil in the rear axle, upstream lies. This feature is indeed by the o. G. Document in itself known, however, it was given an equivalent feature after the thrown off the brake disc lubricating oil of the chamber supplied with the following gear becomes. In particular, the purpose of this feature was not to reduce the necessary pump delivery rate with cascade lubrication. Accordingly, the invention ensures that a Pump can come to the application, which is just able to promote as much oil as for lubrication and cooling the involved transmission and the non-actuated brake is necessary. Nevertheless, in a braking sufficient lubrication and cooling of Given brake disc, since the thrown off the brake disc oil not right in the next one in the flow direction of the oil circuit directed chamber, but again fed to the chamber, from which it was taken. Therefore, the oil level in this chamber never inadmissible fall.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung einer halben Hinterachse eines Ackerschleppers näher erläutert.The Invention will be described below with reference to the drawing of a half rear axle a farm tractor closer explained.

Ersichtlich ist und beschrieben wird lediglich die in Fahrtrichtung gesehen linke Hälfte der Hinterachse. Diese besteht aus einem mittleren Achsteil 1, an das zu beiden Seiten ein Achstrichter 2 angeschraubt ist. Im mittleren Achsteil 1 ist ein nicht gezeigtes Achsdifferenzial untergebracht, von dem eine Halbwelle 3 ausgeht, die sich in den glockenförmig erweiterten Teil des Achstrichters 2 erstreckt. In dem Achstrichter 2 ist ein aus einem Sonnenrad 4, drei Planetenrädern 5, einem Planetenträger 6 und einem Hohlrad 7 bestehendes Planetengetriebe 8 untergebracht, wobei das Sonnenrad 4 durch eine Verzahnung auf der Halbwelle 3 realisiert ist. Mit dem Planetenträger 6 drehfest verbunden ist eine Abtriebswelle 9, die über Wälzlager 10, 11 im Achstrichter 2 gelagert ist und in ihrem freien Endbereich einen mit 12 angedeuteten Flansch für die Befestigung eines nicht gezeigten hinteren Antriebsrades aufweist.It is clear and described is only seen in the direction of travel left half of the rear axle. This consists of a middle axle part 1 , to the one on both sides of an Achstrichter 2 screwed on. In the middle axle part 1 is housed a not shown Achsedifferenzial, of which a half-wave 3 emanating in the bell-shaped extended part of the Achstrichters 2 extends. In the Achstichter 2 is one from a sun wheel 4 , three planet wheels 5 , a planet carrier 6 and a ring gear 7 existing planetary gear 8th housed, with the sun gear 4 by a gearing on the half-wave 3 is realized. With the planet carrier 6 rotatably connected is an output shaft 9 that about rolling bearings 10 . 11 in the axis funnel 2 is stored and in their free end with a 12 has indicated flange for the attachment of a rear drive wheel, not shown.

Zwischen dem Achdifferenzial und dem Planetengetriebe 8 ist im Achsteil 1 eine Bremse 13 untergebracht, die aus einer sich am Hohlrad 7 abstützenden Anlaufscheibe 14, einer über die Verzahnung drehfest auf der Abtriebswelle 9 sitzenden Bremsscheibe 15 und einem gegen Verdrehen gesicherten Ringkolben 16 besteht. Hinter dem Ringkolben 16 ist eine ringförmige Kammer 17 ausgebildet, in die durch eine nicht gezeigte Zuleitung Öl eingeleitet werden kann, um den Ringkolben 16 gegen die Bremsscheibe 15 und diese gegen die Anlaufscheibe 14 zu pressen und damit die Abtriebswelle 9 abzubremsen. Zu diesem Zweck ist die Bremsscheibe 15 auf zumindest einer Seite mit einem Reibbelag 18 versehen, der mit im Wesentlichen radial verlaufenden Kanälen versehen ist.Between the axle differential and the planetary gear 8th is in the axle part 1 a brake 13 housed in a ring gear 7 supporting thrust washer 14 , one on the teeth rotatably on the output shaft 9 seated brake disc 15 and a secured against rotation ring piston 16 consists. Behind the ring piston 16 is an annular chamber 17 formed, can be introduced into the through a feed line, not shown, to the annular piston 16 against the brake disc 15 and this against the thrust washer 14 to press and thus the output shaft 9 decelerate. For this purpose, the brake disc 15 on at least one side with a friction lining 18 provided, which is provided with substantially radially extending channels.

Im Fahrbetrieb ist zur Schmierung und Kühlung des Wälzlagers 10 die Kammer 19 im Achstrichter 2 bis auf ein mit 20 bezeichnetes Ölniveau mit Öl aufgefüllt, das von einer nicht gezeigten Pumpe über Bohrungen 21, 22 zugeführt wird. Damit sich das Öl nicht unzulässig erwärmt und um auch das nachfolgende Planetengetriebe 8, das Achsdifferenzial und die Bremse 13 zu schmieren und zu kühlen, wird das Öl in der Kammer 19 ständig durch abgekühltes Öl erneuert. Das Fördervolumen der Pumpe reicht dabei gerade für die Schmierung und Kühlung der beteiligten Bauteile im normalen Fahrbetrieb, d.h. ohne Bremsvorgänge, aus. Über eine das Ölniveau 20 definierende Kante abfließendes Öl benetzt zunächst das Wälzlager 11 und sammelt sich anschließend in einer das Planetengetriebe 8 aufnehmenden Kammer 23 bis zu einem Ölniveau 24, das durch Öffnungen 14a, 15a in der Anlaufscheibe 14 bzw. der Bremsscheibe 15 definiert ist. Das Ölniveau ist hier so hoch, dass der Planetenträger 6, die Planetenräder 5 und die Bremsscheibe 15 ausreichend tief in Öl eintauchen, um eine sichere Schmierung der Bremse 13 und des Planetengetriebes 8 bei geringen Pantschverlusten sicherzustellen. Wegen des ständig aus der Kammer 19 nachströmenden Öles fließt das Öl aus der Kammer 23 in die Kammer 25 hinter der Bremsscheibe 15, wo sich ein durch eine Öffnung 26a in der Wand 26 definiertes niedrigeres Ölniveau 27 einstellt. Von hier fließt das Öl unter Bildung eines noch niedrigeren Ölniveaus 28 in den Achsteil 1, aus dem es durch die Pumpe abgesaugt wird. Nach Kühlung wird das Öl über die Bohrungen 21, 22 erneut in die Kammer 19 geleitet.When driving is for lubrication and cooling of the bearing 10 the chamber 19 in the axis funnel 2 except for one 20 designated oil level filled with oil from a not shown pump via holes 21 . 22 is supplied. So that the oil does not heat up inadmissible and also the following planetary gear 8th , the axle differential and the brake 13 To lubricate and cool, the oil in the chamber 19 constantly renewed by cooled oil. The delivery volume of the pump is just enough for the lubrication and cooling of the components involved in normal driving, ie without braking. About the oil level 20 defining edge draining oil first wets the rolling bearing 11 and then collects in a planetary gear 8th receiving chamber 23 up to an oil level 24 passing through openings 14a . 15a in the thrust washer 14 or the brake disc 15 is defined. The oil level here is so high that the planet carrier 6 , the planetary gears 5 and the brake disc 15 Dive sufficiently deep in oil to ensure safe lubrication of the brake 13 and the planetary gear 8th to ensure at low Panschverlusten. Because of the constant out of the chamber 19 oil flows from the chamber after flowing oil 23 in the chamber 25 behind the brake disc 15 where is one through an opening 26a in the wall 26 defined lower oil level 27 established. From here, the oil flows to form an even lower oil level 28 in the axle part 1 from which it is sucked by the pump. After cooling, the oil gets over the holes 21 . 22 again in the chamber 19 directed.

Am äußeren Umfang der Bremsscheibe 15 ist eine Ringkammer 29 ausgebildet, die über mehrere Durchbrüche 14b, 14c in der Anlaufscheibe 14 mit der Kammer 23 verbunden ist. Über diese Durchbrüche wird von der bei fahrendem Fahrzeug schnell rotierenden Bremsscheibe 15 abgeschleudertes Öl in die Kammer 23 geleitet. Das Öl wird dabei entgegen der allgemeinen Fließrichtung des Öles befördert, die von der Kammer 19 zum Achsteil 1 gerichtet ist, was den Vorteil hat, dass das Ölniveau 24 in der Kammer 23 konstant bleibt. Es ist daher sichergestellt, dass trotz des geringen Fördervolumens der Pumpe das Ölniveau 24 nicht unter den vorgegebenen Stand absinkt und die Bremsscheibe 15 immer ausreichend tief in das Öl eintaucht. Nur dann können die Kanäle in deren Reibbelag insbesondere beim Bremsen genügend Öl aufnehmen, das, indem es unter Fliehkraftwirkung radial abgeschleudert wird, die Bremsscheibe 15 kühlt.On the outer circumference of the brake disc 15 is an annular chamber 29 formed over several breakthroughs 14b . 14c in the thrust washer 14 with the chamber 23 connected is. About these breakthroughs is from the rotating vehicle while driving fast brake disc 15 spun oil into the chamber 23 directed. The oil is thereby transported against the general flow direction of the oil, that of the chamber 19 to the axle part 1 is directed, which has the advantage that the oil level 24 in the chamber 23 remains constant. It is therefore ensured that, despite the low pumping volume of the pump, the oil level 24 does not fall below the predetermined level and the brake disc 15 always immersed sufficiently deep in the oil. Only then can the channels in their friction lining, in particular during braking, absorb enough oil which, by centrifuging it off radially, forms the brake disk 15 cools.

Claims

Oil circuit in the rear axle of commercial vehicles, especially agricultural tractors, the rear axle having a plurality of housing with chambers in which are housed gears and a brake immersed in oil, starting from a chamber with a highest oil level on the adjacent chambers with each lower oil level flows to a chamber with the lowest oil level, from which it is pumped by means of a pump in the chamber with the highest oil level, and wherein the brake has an oil immersed in the vehicle and the oil radially slidable brake disc, the one thrown off Is surrounded by oil receiving and laxative annular chamber, characterized in that the of the brake disc ( 15 ) spun off oil from the annular chamber ( 29 ) on the side of the brake disc ( 15 ) into the chamber ( 23 ) of the brake ( 13 ), which is upstream, based on the flow direction of the oil in the rear axle.

Oil circuit according to claim 1, wherein the brake disc is pressed during braking of the vehicle by a pressurized annular piston against a thrust washer, characterized in that the annular piston ( 16 ) on the downstream side of the brake disk relative to the direction of flow of the oil in the rear axle ( 15 ) and the thrust washer ( 14 ) on its outer circumference, the annular chamber ( 29 ), which via radial openings ( 14b . 14c ) with the chamber ( 23 ) of the brake ( 13 ) connected is.